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Verbundpraxisprojekt zum sicheren Datenaustausch erfolgreich abgeschlossen

Sicherer Datenaustausch für die Qualitätsverbesserung

Wer heute eine Maschine oder Sondermaschine für seinen Produktionsbetrieb kauft, bekommt die entsprechende Software für die Datenerfassung gleich mitgeliefert. Damit gibt es die Möglichkeit, Maschinenzustände, Temperatur, Stromverbrauch und weitere Daten zu kontrollieren und zu analysieren – aber nur für diese eine Maschine, denn die Software ist proprietär. Wenn jedoch zwischen mehreren Komponenten Daten ausgetauscht werden sollen, womöglich sogar anlagen- und betriebsübergreifend, kommt der Anwender und zum Teil auch der Anlagenbauer nicht weiter. Es sei denn, offene, freie technische Normen wie OPC-UA sind im Einsatz.

Mehr Daten für mehr Qualität

Der Sondermaschinenbauer Wichelhaus GmbH & Co. KG aus Solingen sieht den Wert von Maschinen und Anlagen immer mehr in Datenmodellen und -services. Geschäftsführer Jörg Demtröder hat erkannt, dass es einen 360°-Blick auf die Produktion braucht, um langfristig die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Er will deshalb nicht nur die Betriebsdaten von Maschinen bei mehreren Kunden miteinander vergleichen, sondern auch Daten des ERP-Systems und aus Energiekostenabrechnungen, um die Qualität seiner Produkte verbessern zu können. Perspektivisch entsteht so eine Blaupause für die digitale Vernetzung mehrerer Partner in einem Wertschöpfungsnetzwerk.

Die Bedeutung eines sicheren Datenraums

Sollen Daten zielführend vernetzt genutzt werden, geht das jedoch nicht ohne digitale Identitäten und die Gewährleistung von Datensouveränität. Eine stärkere Vernetzung mehrerer Partner im Internet of Things braucht deshalb einen sicheren Datenraum zum Schutz vor Angriffen von außen, sowie Standards und Normen, die die Mechanismen der Zusammenarbeit festlegen und die Interoperabilität sowie Vernetzung heterogener Systeme ermöglichen.

Oberste Priorität: Datensouveränität

Im Rahmen eines Verbundumsetzungsprojekts mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum eStandards suchte Wichelhaus nach einer auf die besonderen Bedürfnisse kleiner und mittlerer Unternehmen abgestimmten Lösung, die mit höchstmöglicher IT-Sicherheit einhergeht. Von April 2021 bis Januar 2022 entwickelte eine Arbeitsgruppe mehrerer Lösungsanbieter ein System, in dem Maschinenbetreiber ihre Maschinen- und Sensordaten in einer Cloud für die Analyse und Auswertung durch Maschinenhersteller zur Verfügung stellen. Der einzelne Betreiber entscheidet darüber, wer auf die Daten für welchen Zweck wie lange zugreifen darf. Dazu gibt es digitale Identitäten, um die berechtigten Personen (perspektivisch auch Geräte und Maschinen) eindeutig zu identifizieren. Nur berechtigte Personen dürfen auf die Daten zugreifen, und nur berechtigte Maschinen dürfen Daten abfragen und senden. Zugriffe und Transaktionen werden rechts- und manipulationssicher in einer Blockchain protokolliert, der Datentransfer erfolgt verschlüsselt.

Auf diese Weise erreicht Jörg Demtröder sein Ziel, die Daten mehrerer Maschinen, die bei Kunden im Einsatz sind, vergleichen zu können. Dies ist sogar noch ausbaufähig, wenn im Rahmen eines kollaborativen Condition Monitorings auf einer Datenbasis, die sich aus den Daten mehrerer Hersteller und Betreiber zusammensetzt, wiederkehrende Muster im Verhalten einzelner Komponenten erkannt werden. Daraus können dann u. a. Prognosen zum Verschleiß einer Maschine abgeleitet werden. Der Mehrwert aus den Daten entsteht, wenn durch die Korrelationen zwischen den Daten Zusammenhänge sichtbar werden, die ein Hersteller oder Betreiber allein auf Grundlage seiner Daten nicht hätte erkennen können.

Die Hersteller profitieren davon, dass ihnen angereicherte Daten zum Betriebsverhalten ihrer Geräte zurückgespielt werden, wie bspw. Temperatur- oder Umfelddaten. Die Betreiber wiederum können damit ungeplante Stillstände verhindern, indem ausfallgefährdete Maschinen und Komponenten rechtzeitig repariert bzw. ausgetauscht werden. Neben Maschinenherstellern und Maschinenbetreibern sind Komponenten- und Sensorhersteller weitere potenzielle Teilnehmer eines solchen Wertschöpfungsnetzwerkes.


Autor: Ulrich Hardt

Copyright: Nico Piepenstock

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